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室溫硫化硅橡膠制模工藝及應(yīng)用

日期:2024-12-23 14:42
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室溫硫化硅橡膠制模工藝及應(yīng)用

室溫硫化硅橡膠為模具制造業(yè),特別是為文物的復(fù)制在制模工藝方面的技術(shù)進(jìn)步奠定了良好的基礎(chǔ)。它具有良好的仿真性、脫模性、制模簡單易行,在室溫下只需幾小時即可制成。因此,硅橡膠已成為制模材料的佼佼者。
1室溫硫化硅橡膠(RTV)的性質(zhì),RTV是一種高分子彈性體,它是以硅原子和氧原子為骨架的合成材料,每個硅原子上含有1~2個有機(jī)基團(tuán)(主要是甲基—CH3),是一種帶有Si—O—Si鏈帶的纖維狀高分子聚合物。其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。
R為甲基、乙烯基或苯基等。隨著R的不同,可獲得不同類型的硅橡膠,RTV的相對分子質(zhì)量一般為10000~2000000。RTV具有以下性質(zhì):(1)良好的化學(xué)穩(wěn)定性、無毒、無腐蝕性;
(2)流動性好,能自動充滿模具;
(3)可控制硫化速度,室溫常壓下硫化,便于操作;
(4)良好的脫模性; 0 n( Q2 M2 O# {7 L
(5)仿真性強(qiáng),紋飾逼真;
(6)制模速度快,一般在20h內(nèi)即可制成模具。
室溫硫化硅橡膠制模工藝 (1) 原材料制模用硅橡膠一般由基礎(chǔ)膠、產(chǎn)聯(lián)劑、催化劑、填料等組成?;A(chǔ)膠為106# 或107#硅橡膠,稱為羥基封端聚二甲基硅氧烷。其結(jié)構(gòu)式如圖2所示。
這種硅橡膠在室溫下可以固化,有良好的流動性,無變形,僅有微小的線收縮。交聯(lián)劑為亞硅酸乙酯。交聯(lián)劑的加入量對硅橡膠的固化時間、撕裂強(qiáng)度及延伸率都有明顯的影響,實(shí)踐證明,交聯(lián)劑的加入量以占基礎(chǔ)膠的5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為宜。催化劑為二月桂酸二丁基錫。催化劑的加入量與固化時間有直接的關(guān)系,其不宜過多,一般為1%~2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
填料有滑石粉、石英粉、白炭黑。一般用滑石粉作填料。若用白炭黑作填料時,在機(jī)械強(qiáng)度,撕裂強(qiáng)度和均勻方面都有顯著提高。(2)制模工藝以制造、復(fù)制彌勒佛模具為例,說明橡膠模制造工藝。
     (1)選好底部開口處為定位部分,翻轉(zhuǎn)向空腔內(nèi)灌入石膏,其高度高出底部30mm左右,并挖出凹坑作以后定位用。
     (2)貼橡皮泥。在器物表面貼一層宣紙,再均勻地在其表面上貼上厚5mm的橡皮泥。
     (3)石膏靠模。為支承和固定RTV模,防止其彈性變形,在泥層外首先制作石膏靠模。按其大概的分型面一塊一塊制作石膏像,注意石膏模之間的定位,石膏漿料為石膏:水=1:1。
     (4)RTV成型模制作。將石膏按制作逆序起模,去掉橡皮泥,清理干凈,在器物和石膏模上分別涂分型劑,然后合模。 與此同時,將RTV各組分按比例稱好,混合后進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛S捎谠跀嚢柽^程中,RTV與正硅酸乙酯在促進(jìn)劑有機(jī)錫的作用下進(jìn)行反應(yīng),會產(chǎn)生低分子醇類,在澆注硅橡膠時,在成型模本體上產(chǎn)生氣孔,所以須減壓脫泡,一股在真空度為100mmHg的密閉容器內(nèi)進(jìn)行,時間約5min。將氣泡脫盡的硅橡膠注入合好模的型腔內(nèi),室溫固化24h左右。,脫開石膏靠模,按預(yù)想分型線用剃須刀割開,將硅橡膠從器物上小心剝下,取走器物,再將硅橡膠模按原樣與石膏靠模合好,硅橡膠模具制作完畢。
3 硅橡膠模具的應(yīng)用
哥倫比亞的蘭德有限公司在熔模鑄造生產(chǎn)中是**家不用金屬模具制作蠟?zāi)5墓I(yè)公司。該公司用硅橡膠模具只花費(fèi)兩天時間即可產(chǎn)生出皮箱、手提包配用的實(shí)心銅件扣環(huán)和金屬附件,每幅模具成本通常只需5~30美元,而金屬模具的加工成本通常在1000~10000美元。
具有50多年歷史的美國菲內(nèi)特鑄造公司,多年來一直在首飾業(yè)中使用硅橡膠型制造蠟?zāi)#僦频里?。該公司已?jīng)按63.5m×88.9mm的規(guī)格把小零件鑄型尺寸標(biāo)準(zhǔn)化,制作的零件*大達(dá)50.8mm×25.4mm×12.7mm,零件的*小壁厚為3.2mm。
美國紐約州特克卡斯特工業(yè)有限公司把硅橡膠模的制造與離心鑄造與離心鑄造相結(jié)合,大大地提高了離心鑄造的生產(chǎn)能力,零件的材質(zhì)可為蠟、塑料乃至低熔點(diǎn)合金。
近年來,我國應(yīng)用RTV在模具制造和古代青銅器的復(fù)制等方面有很大進(jìn)展,如湖南省機(jī)械研究所復(fù)制了商代的象尊、豬尊、人面鼎,春秋時期的提梁鹵,宋朝的銅鍘等,達(dá)到了以假亂真的效果。
 

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